Разработка блока усиления и преобразования сигналов в промежуточную частоту
Работа из раздела: «
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»
Содержание
- Введение
- 1. Схемотехническая часть
- 2. Конструкторская часть
- 2.1 Конструктивно-технологический анализ работы схемы
- 2.2 Описание конструкции
- 2.3 Выбор и обоснование конструктивного исполнения
- 3. Технологическая часть
- 4. Расчетная часть
- 4.1 Расчет усилителя по постоянному току
- 4.2 Конструктивно-технологический расчет печатного монтажа
- 4.3 Расчет надежности
- 4.4 Технико-экономический расчет
- 5. Мероприятия по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды
- Заключение
- Список используемой литературы
Введение
В данном дипломном проекте будет рассмотрена конструкция блока усиления и преобразования сигналов в промежуточную частоту.
Нужно заметить, что усилители используются в различных сферах нашей жизни технике мы на каждом шагу сталкиваемся с системами усиления и преобразования различных сигналов. Они служат для усиления сигналов различной частоты.
В конкретном примере блок предназначен для усиления и преобразования сигналов радиочастоты в промежуточную частоту.
Вследствие прогресса радиотехники разрабатываются более мощные и современные усилители. И именно поэтому они в настоящее время играют большую роль, применение их довольно широко, от наушников и до огромных радиостанций.
Преимущества данного блока это высокая чувствительность. Супергетеродин позволяет получить большее усиление по сравнению с приемником прямого усиления, высокая избирательность, обусловленная фильтрацией сигнала в канале ПЧ, а так же возможность принимать сигналы с модуляцией любого вида, в том числе с амплитудной манипуляцией (радиотелеграф) и однополосной модуляцией.
1. Схемотехническая часть
Супергетеродинный усилитель (супергетеродин) - один из типов радиоприемников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприемником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками.
В схемах приемников прямого усиления применяется только один тип преобразователя колебаний - детектор, выделяющий из модулированных колебаний высокой частоты колебания низкой частоты. В соответствии с этим в таких приемниках осуществляется усиление колебаний высокой частоты (частоты принимаемой станции) и усиление колебаний низкой (звуковой) частоты.
Но возможность усиления колебаний высокой частоты ограничена сравнительно не большими пределами (из-за опасности возникновения паразитных колебаний), особенно если частота лежит в коротковолновой части радиовещательного диапазона, а тем более в области коротких волн.
С другой стороны, единственный пригодный для высоких частот тип усилителя это резонансный. Но необходимость перестройки всех контуров при переходе от одной станции к другой очень усложняет конструкцию усилителя и обращение с ним Обе эти трудности могут быть устранены одним и тем же методом- преобразованием принимаемых колебаний любой частоты в колебания одной и той же фиксированной часто ты. Эта частота выбирается пониженной, чтобы можно было получить достаточно большое усиление, и на нее настраивается резонансный усилитель.
Такой метод применен в супергетеродинных приемниках. Фиксированная частота, которая получается в супергетеродине, называется обычно промежуточной частотой.
Способ, который применяется для преобразования колебаний любой принимаемой частоты в колебание одной промежуточной частоты, состоит в следующем.
Если взять два колебания различной частоты и сложить их, то в результате получаются сложные колебания, так называемые биения. Графически это процесс сложения колебаний изображен на рис. 1.1. Кривые А и Б соответствуют двум гармоническим колебаниям разной частоты, а кривая В изображает биения, полученные в результате сложения этих двух колебаний: А и Б.
У кривой В легко заметить новый период, а именно период биений, который на рисунке отмечен буквами Т. Сразу видно, что период этих биений больше, чем период каждого из слагаемых колебаний, и, следовательно, частота биений меньше, чем частота каждого из слагаемых колебаний.
Рисунок 1.1
При сложении двух колебаний с разными частотами амплитуда результирующего колебания периодически изменяется.
Частота биений равна разности частот двух слагаемых колебаний. Чем больше разность между этими частотами, тем больше частота биений; поэтому, выбрав достаточно большую разницу между слагаемыми частотами, мы можем получить биения высокой частоты. Так, если мы возьмем слагаемые колебания с частотами 1 000 кгц (волна 300 м) и 1460 кгц (волна 205 м), то биения, полученные в результате сложения этих колебаний, будут иметь частоту 460 кгц 1460-1000= 460), что соответствует волне 652 м.
Однако хотя полученные биения и имеют уже период, соответствующий промежуточной частоте, они не представляют собой гармонических колебаний промежуточной частоты. Чтобы получить эти колебания, нужно биения продетектировать. Так же, как из модулированных колебаний при детектировании выделяются колебания с частотой модуляции, из биений при детектировании выделяются колебания разностной частоты (равной разности двух слагаемых частот). Этот метод преобразования частоты называют методом смешения или методом гетеродинирования.
Блок предоставленный на рис. 1.2 предназначен для усиления и преобразования сигналов радиочастоты диапазона частот от 0,4 до 30 МГц в промежуточную частоту (ПЧ) 128 кГц при работе изделия в режиме 'прием' и формирования сигналов радиочастоты в диапазоне от 1,5 до 30 МГц из сигнала частотой 128 кГц при работе в режиме 'передача'.
При работе блока в режиме приема сигнал радиочастоты с высокочастотного соединителя Х1 'Rx' поступает на вход усилителя радиочастоты. Усилитель выполнен на транзисторах V3 (2Т 399А) и V4 (2Т 941А), соединенных с двух петлевой резистивной ООС: по току и напряжению. Собственный коэффициент шума УРЧ 3дБ, коэффициент передачи 19 дБ. Входной и выходной импедансы - 75 Ом.
С выхода УРЧ сигнал подается на фильтр нижних частот (ФНЧ) Z1 (Э 3-399) через контакты электромеханического реле К1 и далее на первый преобразователь частоты.
Рисунок 1.2
Пассивный преобразователь частоты выполнен по кольцевой схеме на полевых транзисторах микросхемы D1 (590 КН 8А).
Необходимое для работы смесителя напряжение гетеродина уровнем от 6 до 8В обеспечивается гетеродинным усилителем, выполненным по двухкаскадной широкополосной схеме на транзисторах V7 (2Т 3108А) и V9 (2Т 939А).
При работе в режиме передачи в блоке осуществляется обратное преобразование. Сигнал с частотой первой ПЧ (65, 128 МГц) и на первом смесителе (микросхема D1) в диапазон радиочастоты от 1,5 до 30МГц. С выхода ФНЧ Z1 через контакты электромеханического реле К1 сигнал поступает на вход УРЧ, выполненного V3 (2Т 399А) и V4 (2Т 941А) и после усиления через высокочастотный соединитель Х2 'Тх' - на выход блока 'Тх'.
И в режиме 'прием', и в режиме 'передача' осуществляется контроль наличия выходного напряжения с помощью детектора, выполненного на транзисторах V1, V2 (2Т 368А) и V6 (2Т 3117А).
Анализ элементной базы блока усиления производится на основе перечня элементов к схеме электрической принципиальной с целью возможности автоматизации и механизации процесса производства. Результаты анализа предъявляем в виде таблицы анализа элементной базы.
Таблица 1 - Анализ элементной базы
|
Конденсаторы К 10-17
|
НЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Конденсаторы КТ 4-25
|
НЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Микросхема 590КН 8А
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Индуктивность 2L09-01
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Индуктивность 2L12
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Сердечники УИЯД.684456.001
|
ИП
|
Р
|
-
|
Г
|
-
|
Р
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Резисторы С 2-33Н
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Трансформатор 2Т 124-02
|
ИП
|
Р
|
-
|
Ж
|
-
|
Р
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Трансформатор 2Т 197
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Трансформатор 2Т 151
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Трансформатор 2Т 180-01
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзисторы 2Т 368А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзистор 2Т 399А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзистор 2Т 941А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Диод 2Д 419В
|
НЦ
|
А
|
-
|
Г
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзистор 2Т 3117А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзистор 2Т 3108А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Диод 2Д 522Б
|
НЦ
|
А
|
-
|
Г
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Транзистор 2Т 939А
|
ИЦ
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Вилка ЦЛ 3.645.017
|
ИП
|
Р
|
+
|
Г
|
-
|
Р
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Элемент Э 3-399
|
ИП
|
Р
|
-
|
Ж
|
-
|
Р
|
-
|
ПМ
|
Шайба, гайка
|
|
|
Реле РВИМ.647612.027
|
ИП
|
А
|
-
|
Ж
|
-
|
А
|
-
|
ПМ
|
|
|
|
Примечание к таблице. Сокращенным обозначениям соответствуют: *Н - неизолированный, *И - изолированный, *Г - герметичный, *П - прямоугольный, *Ц - цилиндрический тип корпуса; ***Ж/Г --жесткие/гибкие выводы;; *****А/Р - автоматическая/ручная установка; ******ПМ/ОМ - печатный/объемный монтаж.
|
|
|
Основной активный элемент:
- Микросхема К 590КН 8А
Микросхемы К 590КН 8 представляют собой четырехканальный аналоговый ключ с повышенным быстро действием (однополюсное включение, 4SPST). Содержат 8 интегральных элементов. Корпус типа 402.16-18, масса не более 2 г.
2. Конструкторская часть
2.1 Конструктивно-технологический анализ работы схемы
Возможные варианты конструктивного исполнения.
Все типы печатных плат (ПП) разрабатываются в соответствие с требованиями международных стандартов серии IPC-2220:
IPC-2221А - Общий стандарт по конструированию печатных плат (Generic standard on printed board design).
IPC-2222 - Конструирование жестких печатных плат из материалов на органической основе (Rigid organic printed board structure design).
IPC-2223 - Конструирование гибких печатных плат (Flexible printed board structure design).
IPC-2224 - Конструирование ПП формата PC card на органической основе (Organic, PC card format, printed board structure design).
IPC- 2225 - Конструирование ПП формата МСМ-L на органической основе (Organic, МСМ-L, printed board structure design).
IPC-2226 - Конструирование структур с высокой внутренней плотностью соединений (High density interconnect (HDI) structure design).
IPC-2227 - Конструирование ПП встраиваемых пассивных приборов (в разработке) (Embedded Passive Devices printed board design (In Process)).
Конструирование ПП выполняется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конечному изделию- прибору, и условно делится по назначению (как и сами изделия) на три класса:
Класс 1. ПП и ПУ в изделиях общего назначения (Бытовая электроника)
Включают потребительские изделия, такие как компьютеры и компьютерную периферию, применяемые там, где косметические дефекты не имеют значения, а главным требованием является функционирование готового изделия электроники.
Класс 2. ПП и ПУ в изделиях промышленной электроники.
Включают коммуникационное оборудование, сложную профессиональную аппаратуру и приборы, от которых требуется высокая производительность и увеличенный срок службы, и для которых бесперебойная работа желательна, но не является особо важной. Допустимы определенные косметические дефекты.
Класс 3. ПП и ПУ в высококачественных электронных изделиях (Спецтехника).
Включает оборудование и изделия, для которых особую важность имеет бесперебойное функционирование. Простой оборудования неприемлем, оборудование должно задействоваться незамедлительно; например, в системах жизнеобеспечения, авиационной, космической или военной технике. Электронные изделия этого класса применимы для решения задач, где требуются высокие уровни надежности, функционирование является самым главным, а условия работы могут быть чрезвычайно суровыми.
Разработка моей печатной платы соответствует Классу 3.
Типы ПП.
Решение о выборе типа ПП (односторонняя, многослойная и т.д.) должно приниматься до начала разводки, и основываться на информации об условиях эксплуатации изделия, рассеиваемой мощности, механической жесткости, электрических параметров и плотности размещения компонентов и элементов рисунка.
В зависимости от базового материала печатные платы подразделяются на жесткие (rigid), гибкие (flex, flexible) и жестко-гибкие (rigid-flex).
Согласно международному стандарту IPC-2222 'Стандарт по конструированию жестких печатных плат на органической основе' жесткие ПП делятся на следующие типы:
- Односторонняя печатная плата;
- Двухсторонняя печатная плата;
- Многослойная плата без глухих или скрытых внутренних отверстий;
Согласно стандарту по конструированию жестких ПП на органической основе, мы выбираем именно такой тип печатной платы.
- Многослойная плата с глухими и/или скрытыми внутренними отверстиями;
- Многослойная плата с металлической сердцевиной без глухих или скрытых внутренних отверстий;
- Многослойная плата с металлической сердцевиной с глухими и/или скрытыми внутренними отверстиями.
Согласно международному стандарту IPC-2223А 'Стандарт по конструированию гибких печатных плат' гибкие ПП делятся на следующие типы:
- Односторонний гибкий печатный монтаж, содержащий один проводящий слой с или без элементов жесткости;
- Двухсторонний гибкий печатный монтаж, содержащий два проводящих слоя с металлизированными переходными отверстиями с или без элементов жесткости;
- Многослойный гибкий печатный монтаж, содержащий три или более проводящих слоя с металлизированными переходными отверстиями с или без элементов жесткости;
- Многослойные жесткие и гибкие комбинации материалов, содержащие три или более проводящих слоя с металлизированными переходными отверстиями.
Согласно стандарту по конструированию гибких ПП, мы выбираем именно такой тип печатной платы.
- Гибкий или жестко-гибкий печатный монтаж, содержащий два или более проводящих слоя без металлизированных переходных отверстий.
Существуют так же более высокие уровни конструкции- монтажные устройства и системы.
Но в проектируемом блоке они не потребуются, так как схема достаточно проста и не имеет большого числа элементов. Поэтому рассмотрим два возможных варианта конструктивного исполнения блока:
1. Узел печатный с необходимыми элементами электрическими соединения и механического крепления. Недостатком такого варианта является необходимость предусмотрения дополнительного объема для размещения проектируемого узла печатного, что не всегда удобно.
2. Блок выполненный с защитным экраном, под которым размещен разрабатываемый узел печатный. При этом необходимо предусмотреть в конструкции блока только элементы электрического соединения (разъемы для подключения блока).
Для дальнейшего проектирования выбираем вариант 2 - блок, так как он не требует согласования конструкций проектируемого узла и различного конструктивного исполнения.
Целесообразность разбиения схемы на функциональные узлы.
Простота схемы и небольшое количество элементов на ней делает не целесообразным ее разбиение на функциональные узлы, выполненные в виде отдельных узлов печатных. Поэтому, конструктивно вся схема будет выполнена в виде одной печатной платы.
2.2 Описание конструкции
супергетеродин частота усиление сигнал
Выбор материала экрана проводится, исходя из обеспечения заданной эффективности экранирования в рабочем диапазоне частот при соответствующих ограничениях: влияния на экранируемый объект, массогабаритных параметров, а также устойчивости против коррозии, обеспечения механической прочности, технологичности конструкции и т.д.
При конструировании печатного узла выбор экранирующих материалов достаточно ограничен. Наиболее подходящим материалом представленной печатной платы является медь и медные сплавы. Эти материалы обеспечивают приемлемое значение эффективности экранирования при электростатических полях и при электродинамическом экранировании.
При разработке подобных экранов и способов их крепления на печатной плате следует обеспечивать возможность автоматизированной сборки и монтажа. Поверхность экрана должна быть эквипотенциальной. При соединении с шиной заземления потенциал на экране будет 0 В.
Следует помнить, что по экрану протекают возвратные токи высокой частоты, поэтому заземление экрана должно обладать низким полным сопротивлением на тех максимальных частотах, которые характерны для проектируемого печатного узла. Проектируя систему экранирования, большое внимание следует уделить обеспечению низкого полного сопротивления соединения экрана с системой заземления аппаратуры. Один из важнейших принципов, заложенных в подобные проектные решения, состоит в обеспечении непрерывности экранирования.
Согласно этому принципу все экраны в аппаратуре, системе, установке должны представлять собой непрерывные металлические стенки с минимальными нарушениями целостности экрана.
Установка элементов производится по ОСТ 4.010.030-81. Шаг координатной сетки 1,25 мм. На печатной плате блока управления установлены элементы: диоды V5 и V7, индуктивности L1, L3, L5, L6 конденсаторы C1, C2, C3, C9, C10, C4, C5, C7, C6, C8, C11, C12, C13, C14, C15, C16, 17, C18, C19, C20, C21, C22, C23, резисторы R1, R2, R3, R5, R4, R6, R7, R8, R9, R10, R13, R11, R14, R16, R18, R12, R15, R17, R19, R23, R26, R20, R21, R22, R24, R25, R27, R56, сердечники L2, L4, транзисторы V1-V2, V3, V4, V6, V7, V9, трансформаторы T1, T2, T3, T4, переключатель S1, микросхемa D1, вилки X1, X2, X3, реле К 1, К 3, К 5, элемент Z1.
После установки элементов на печатную плату и распайки их выводов, платы покрываются лаком УР-231 УХЛ 2 ТУ 6-21-14-90.
2.3 Выбор и обоснование конструктивного исполнения
В конструктивно-технологическом анализе выбран конструктивный вариант исполнения модуля - блок.
Существуют различные способы изготовления защитного экрана электронной аппаратуры.
Материалы: сталь, сплавы на основе меди или другие материалы, толщиной от 0,1 до 0,5 мм.
Исполнение: экран, как правило, состоит из рамки ('обечайки'), монтируемой на плату с помощью припоя или паяльной пасты, а также пружинной крышки. На обечайке снизу могут быть выполнены 'штырьки' для фиксации на печатной плате. Сверху на обечайке можно сделать планку, позволяющую устанавливать экраны из поддонов на печатную плату с помощью станка для поверхностного монтажа. И в обечайке, и в крышке можно выполнить отверстия различной формы.
Способ изготовления: экраны могут быть изготовлены двумя методами - 'формовкой' или 'вытягиванием'.
Формовка - это штамповка по заданной программе из заранее вырубленной 'развертки' из листового материала, выполняется на специальном станке.
Вытягивание - это изготовление цельнотянутого экрана из листового материала с использованием специального штампа.
3. Технологическая часть
Основой технологического процесса является сборка и монтаж печатного узла.
При разработке технологического процесса сборки и монтажа технолог составляет технологическую схему сборки (схему сборочного состава). Существует два вида технологических схем сборки: веерная и с базовой деталью. На практике широко применяют веерную схему, схему с базовой деталью.
Веерная схема сборки (рис.3.1) наиболее проста и наглядна, но главным её недостатком является то, что она не дает представления о последовательности операций. Сборочная единица непосредственно входящая в изделие называется группой. Все остальные сборочные единицы, которые необходимы для образования группы называются подгруппами, которые имеют разные порядки. Под группами первого порядка непосредственно входят в группу, а подгруппы более высокого порядка должны быть предварительно только собраны. Группа 1 собирается из групп первого порядка, при этом одна из подгрупп поступает на сборку готовой (комплектующие изделия), а другая подгруппа предварительно собирается из подгрупп второго порядка.
Рисунок 3.1
Схема с базовой деталью (рис. 3.2) более сложна, но дает представления о последовательности работ и является более удобной при написании. Для построения схем с базовой деталью необходимо определить какой элемент (элементы) или составная часть (части) будут использоваться в качестве базовой детали, плату для закрепления деталей и сборочных единиц. При разработке технологического процесса сборки и монтажа печатного узла базовой деталью является печатная плата. Схема с базовой деталью представлена на рисунке 2.
Рисунок 3.2
В качестве базовой детали использована плата. К ней подсоединяются элементы: резисторы (R1...R27, R56), конденсаторы (C1...C23), транзисторы (V1...V4, V6...V7, V9), микросхемa (D1), полосовой фильтр (Z1), катушки индуктивности (L1,L3,L5...L6), сердечники (L2, L4), трансформаторы (T1...Т 4), вилки (Х1...Х3), реле (К1, К3, К5), 2 гайки и 2 шайбы.
На основании вышеприведённых правил составим технологическую схему сборки на плату УЗС. Полученная технологическая схема сборки с базовой деталью изображена на рисунке 3.3
Рисунок 3.3
Технологические процессы могут осуществляться либо вручную, либо с применением оборудования. Оборудование подразделяется на универсальное и специализированное. На универсальном оборудовании могут выполняться несколько различных операций. Специализированное оборудование используется для выполнения одной конкретной операции. Универсальное оборудование используют при крупносерийном и массовом производстве. Специализированное - целесообразно применять при серийном и единичном производстве.
Варианты подготовки и установки элементов на печатную плату определяется их весовыми, габаритными и конструктивными данными. Способ крепления элементов выбирается в соответствии с ТУ на элементы и условиями эксплуатации аппаратуры. Каждый вывод элемента устанавливают в отдельное монтажное отверстие или контактную площадку печатной платы. Перед сборкой и монтажом проводят подготовку устанавливаемых элементов, а точнее их выводов: рихтовка, формовка, отрезка излишков по заданному размеру, лужение и другое.
На всех этапах технологического процесса радиоэлементы подвергаются механическим, температурным, химическим, электрическим воздействиям. Механические усилия прикладываются к элементам при операциях формовки, обрезки выводов, установки и приклеивании к печатной плате. Температурные воздействия связаны с операциями лужения, пайки демонтажа. Химические воздействия оказывают влияние на материал покрытия и маркировку при флюсовании, очистке печатной платы от остатков флюса, влагозащите и демонтаже.
В единичном, мелкосерийном производстве все операции, связанные с подготовкой элемента перед установкой на печатную плату, выполняются вручную, с помощью пинцета и острогубцев, а также паяльника. В массовом и серийном производстве гибку и обрезку выводов производят на специальных полуавтоматах различной конструкции.
При подготовке выводов элементов производят горячее лужение с применением флюса. Лужение выводов может осуществляться паяльником, погружением в ванну с расплавленным припоем, а также можно использовать установки для пайки волной припоя. При этом должны быть приняты меры по предупреждению перегрева (групповые теплоотводы, охлаждение и др.). При автоматизированных групповых способах лужения, когда строго выполняются режимы, допускается лужение радиоэлементов производить без теплоотводов.
Лужение электропаяльником осуществляется теми же приемами, что и при пайке. При лужении обычно применяют более активные флюсы, поэтому после лужения их остатки необходимо быстро и тщательно удалить.
Луженая поверхность выводов радиоэлементов должна быть гладкой, светлой, блестящей без пор и посторонних включений. К выводам дискретных радиоэлементов предъявляются особые требования по подготовке к радиомонтажу: они должны быть облужены, отформованы с соблюдением принятого шага координатной сетки 1,25 мм или 2,5 мм. Установленные размеры формовок определяют в зависимости от длины корпуса элемента и выбирают кратным шагу координатной сетки. Это позволяет производить формовку выводов заранее на подготовленном участке.
Размещение радиоэлементов и микросхем на печатных платах должно способствовать упрощению технологического процесса и возможности применять механизацию. Удобнее всего размещать радиоэлементы на той стороне печатной платы, где нет печатных проводников. Такое размещение радиоэлементов облегчает процесс пайки. При размещении радиоэлементов следует соблюдать параллельность. Все навесные элементы должны быть прочно закреплены на печатной плате, чтобы при механическом воздействии они не смещались. Закрепление навесных элементов производится главным образом с помощью выводов.
После установки элементов на печатную плату необходимо обеспечить надежный электрический контакт радиоэлементов с печатными проводниками. Это достигается с помощью пайки или сварки.
Первой операцией будет сборочно-подготовительная. Комплектовка радиоэлементов, деталей и материалов. Путём внешнего осмотра и сравнения с образцами проверяют тип, номинальное значение, маркировку, длину, форму изгиба и качество лужения выводов, отсутствие царапин, сколов, трещин корпуса и повреждений надписей, резких изгибов и надломов выводов навесных радиодеталей, подготовленных к монтажу.
Второй операцией будет контроль. Необходимо проверить плату на паяемость.
Паяемость печатных плат и компонентов является одним из наиболее значимых критериев при определении качества будущей производимой продукции. Как известно, образование непропаянных областей (мест) влечет за собой отказ в функционировании электронного узла на ранней стадии.
Третьей по счёту операцией является маркирование печатной платы. Это получение изображения методом трафаретной печати, нанесение маркировочной краски с помощью ракеля на установке трафаретной печати через трафаретную печатную форму (ТПФ) на печатную плату.
Следующая операция - формовка. Радиоэлементы и микросхемы тоже необходимо подготовить к монтажу и пайке. Для этого их выводы формуют (придают им нужную форму), обрезают до необходимой длины.
Формовку выводов делают для того, чтобы, во-первых, привести в соответствие расстояния между ними и контактными площадками, во-вторых, чтобы предотвратить отслаивание печатных проводников и площадок при неосторожном нажатии на корпус элемента. Формовку можно выполнить с помощью пинцета, миниатюрных плоскогубцев, круглогубцев или несложного приспособления.
Пятой операцией будет лужение. Заключительная операция подготовки выводов - облуживание зачищенных концов - производится только у проводников, не имеющих гальванического лужения на токопроводящей жиле.
Следующая операция - сборочно-монтажная. Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического соединения деталей и электро/радиоэлементов (ЭРЭ) в изделии или его части, выполняемых в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия в соответствии с конструкторскими документами. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия и организации процесса сборки. Монтажом называется ТП электрического соединения ЭРЭ изделия в соответствии с принципиальной электрической или электромонтажной схемой. Монтаж производится с помощью печатных или проводных плат, одиночных проводников, жгутов и кабелей.
Седьмая операция является электромонтаж микросхем. Электромонтаж - выполнение электрического соединения ЭРЭ или его составных частей, имеющих токоведущие элементы. В процессе электромонтажа при соединении электрических цепей или включении в них электрорадиоэлементов для получения контактного соединения чаще всего применяют пайку.
Далее следует промывка паяных соединений. Остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла, а потому после пайки место пайки нужно тщательно промывать. Для удаления остатков флюсов, вызывающих коррозию паяного соединения, применяют промывку в горячей (обычно 50 - 80 С) или холодной воде (в проточной или в ваннах), в 5 % - ном растворе кальцинированной соды, бензине и в I-3 % - ном растворе натриевого (или калиевого) хромпика, а также протирку мягкой тряпкой или бязью, смоченной спиртом, ацетоном и другими растворителями, и пескоструйную обработку.
Затем правим и укладываем монтаж.
Далее для снижения количества брака при проведении сборочно-монтажных работ необходимо предусмотреть после проведения наиболее сложных и ответственных операций проведение контрольных операций. Контроль может быть как автоматизированным, так и визуальным. Контроль крепления деталей, сборочных единиц и прочности паек производится внешним осмотром. Дефектом пайки часто является так называемая фальшивая пайка, когда соединяемые поверхности плохо залужены и припой не заполняет пространства между деталями и проводниками. Такое соединение обладает большим электрическим сопротивлением, вызывает появление шумов и тем самым нарушает нормальную работу схемы.
Следующая операция - лакирование. Печатная плата после монтажа всех элементов и промывки покрывается лаком (одним или несколькими слоями). Лак наносится методами погружения, полива или распыления, и под ним оказываются не только все проводники, но и элементы. После лакировки производится сушка, которая осуществляется в термокамере.
Заключительной операцией является контроль выходных параметров изделия. Контроль выполняется для 100% изделий.
Разработанная карта технологического процесса выполнена на стандартных бланках и приложена к дипломному проекту.
4. Расчетная часть
4.1 Расчет усилителя по постоянному току
Расчет предоконечного каскада на транзисторе 2Т 399А.
Начальные условия: En=9В, Pрас. max=150мВт; h21=40.
Поскольку транзистор используется без радиатора задаемся:
Pк 1=0,7* Pрас. max=0,7*150=105мВт.
Ток коллектора в статическом режиме (без сигнала) определим по формуле:
Iк 0=Рк 1/0,5*En=105/0,5*9=23мА.
Тогда учитывая, что на транзисторе в статическом режиме падает половина напряжения питания, вторая половина будет падать на резисторах Rк 1 и Rэ 1.
Rк 1+Rэ 1=0,5*Еп/Iк 0=0,5*9/0,023=196 Ом
допустим Rк 1? 2Rэ 1, тогда из ряда Е12 выбираем следующие резисторы: Rк 1=150 Ом; Rэ 1=68 Ом.
Базовый ток транзистора задается резистивным делителем Rб1, Rб2. Найдем ток базы используя коэффициент передачи транзистора:
Iб=Iк/h21=Eп/(Rк 1+Rэ 1)*h21=9/(150+68)*40=1,1 мА.
Предположим, что ток резистивного делителя в 2 раза больше базового:
Iд=2*Iб=2,2 мА.
Тогда суммарное сопротивление делителя составит:
(Rб1+Rб2)=Eп/Iд=9/0,0022=4090 Ом;
Напряжение на эмиттере в режиме без входного сигнала вычислим по формуле:
Uэ=Iк 0*Rэ 1=0,023*68=1,6 В.
Напряжение смещения на базу транзистора определим по формуле:
Uб=Uэ+0,7=1,6+0,7=2,3 В.
Следовательно находим резисторы в делителе:
Rб2=(Rб1+Rб2)*Uб/Eп=4090*2,3/9=1045 Ом
Rб1=(Rб1+Rб2) - Rб2=4090-1045=3045 Ом.
Поскольку рабочую точку транзистора не следует опускать ниже рассчитанного режима (для устранения искажений сигнала), то по ряду Е 2 выбираем следующие значения резисторов: Rб =3,3 кОм, Rб =1,5 кОм.
Расчет оконечного каскада для транзистора 2Т 941А.
При расчете зададимся Еп=9В, Pк 2=0,25 Вт, h21=20, Rк 2=68 Ом (По схеме видно, что Rк 2 равен Rэ 1 для транзистора 2Т 399А).
Находим ток коллектора:
Iк=Рк 2/0,5*Еп=0,25/0,5*9=0,056 А.
Сумма сопротивлений будет составлять:
(Rк2+Rэ2)=0,5*9/0,056=80
Следовательно:
Rэ=(Rк2+Rэ2)-Rк 2=80-68=12 Ом.
Остальные элементы выбираются при макетировании.
fгр=230 кГц > C2, C3, C10, C11
f=1,3 кГц > R7C4 - фильтрует звуковые частоты на модулированном сигнале. R11C8 - фильтрует высокочастоные составляющие, препятствует самовозбуждению каскада.
4.2 Конструктивно-технологический расчет печатного монтажа
Из-за несложной схемы и рисунка печатных проводников, а также для обеспечения минимальной стоимости печатной платы, выбираем по ОСТ 4.10.022-85 одностороннюю печатную плату, изготавливаемую комбинированным позитивным методом без металлизации монтажных отверстий. Так как по результатам предварительной трассировки платы необходимо размещение одного печатного проводника между контактными площадками в узлах координатной сетки 2,5 мм, выбираем второй класс точности изготовления платы.
Для изготовления печатной платы выбираем материал - стеклотекстолит СФ-1-35-1,5 ГОСТ 10316 - 78, обладающий следующими характеристиками:
- толщина фольги hф = 35 мкм;
- допустимая плотность тока Iдоп = 20 А/мм2;
- удельное сопротивление фольги r = 0,05 Ом--мм2/м.
При расчетах используются конструктивные ограничения соответствующие второму классу точности:
- минимальное значение номинальной ширины проводника b = 0,25 мм;
- номинальное расстояние между проводниками S = 0,25 мм;
- отношение диаметра отверстия к толщине платы g--<= 0,33;
- допуск на отверстие Dd = ± 0,10 мм;
- допуск на расположение отверстий dd = 0,08 мм;
- допуск на расположение контактных площадок dp = 0,15 мм;
- допуск на расположение проводников на односторонней печатной плате дl = 0,05 мм;
- расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки bм = 0,035 мм;
Определяем минимальную ширину bmin I, мм, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и шин заземления по формуле
b min I = Imax / Iдоп hф,
где Imax- максимальный постоянный ток в проводниках, мА (задается в ТЗ, либо определяется из конструктивного анализа работы принципиальной схемы изделия), Imax = 0,015мА
Imax = 15 мА;
bmin I = 15 / 50 Ч 35 = 0,01 мм
Определяем минимальную ширину bminU, мм, печатного проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем, по формуле
bmin U = с Imax L / hф U доп,
где L - максимальная длина сигнального печатного проводника, м;
I max - максимальный ток в сигнальных цепях, мА (Imax=100);
Uдоп - допустимое падение напряжения, В, определяемое из анализа работы электрической схемы (не должно превышать 5% от питающего напряжения и быть не более запаса помехоустойчивости), Uдоп = 0,75 В.
bmin U =(0,05*100*0,11)/(35*0,18)=87,3
Минимальная ширина печатных проводников для ОПП, изготовленных химическим методом, определяется по формуле
bmin = b + 1,5 hф +0,5;
где b - минимальное значение номинальной ширины проводника, мм.
bmin = 0,45 + 1,5 Ч 0,035 + 0,5 = 0,553 мм
Максимальная ширина печатного проводника bmax, мм, определяется по формуле
bmax = bmin + (0,02…0,06),
bmax = 0,553 + 0,05 = 0,603
Выбираем ширину печатных проводников в сигнальных цепях из условия b = 0,6 мм;
в цепях питания и шинах заземления из условия
b ? max { bmin; bmin I; b min U },
b ? max { 0,553; 0,043; 0,12 },
b = 0,6 мм.
Проверяем проводники с выбранной шириной b на допустимый ток при выбранной толщине фольги hф и методе изготовления платы. Ширина проводника выбрана верно, т.к. выполняется условие:
Imax ? Iдоп.0,05? 0,35
Рассчитаем номинальные значения диаметров d, мм, монтажных отверстий элементов по формуле
d = dэ + |Дd н.о.| + r,
где dэ - максимальный диаметр вывода элемента, устанавливаемого на плату, мм;
Дd н.о. - нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм;
r - разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода элемента, мм (выбирают по рекомендациям ОСТ 4.070.010-78 'Платы печатные под автоматическую установку элементов. Конструкция и основные размеры' в пределах 0,1…0,4 мм).
d = 0,8 + |-0,15| + 0,2= 1,2.
Так как металлизация отверстий на плате данного прибора отсутствует, следовательно проверять наименьшее значение диаметра монтажного отверстия dmin на соответствие конструктивному ограничению г нет необходимости.
Максимальный диаметр просверленного отверстия dmax, мм, определяется по формуле
dmax = d + Дd + (0,1…0,15),
где Дd - допуск на отверстие, мм.
dmax = 1,2 + 0,15 + 0,1 = 1,45.
Минимальный эффективный диаметр D1 min, мм, контактной площадки определяется по формуле:
D1 min = 2 (bм + dmax / 2 + дd + дp),
где bм - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки, мм;
дd, дp - допуски на расположение отверстий и контактных площадок, мм.
D1 min = 2 (0,045 + 1,45 / 2 + 0,15 + 0,25) = 1,215.
Минимальный диаметр контактной площадки для ДПП, изготовленных химическим методом, определяется по формуле
Dmin = D1 min + hф,
Dmin = 1,215 + 0,035 = 1,25.
Максимальный диаметр контактной площадки Dmax, мм, определяется по формуле:
Dmax = Dmin + (0,02…0,06),
Dmax = 1,25 + 0,035 = 1,3.
Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой S1 min, мм, определяется по формуле:
S1 min = L0 - [(Dmax / 2 + дp) + (b max / 2 + дI)],
где L0 - расстояние между центрами элементов рисунка на чертеже, мм,
дl - допуск на расположение проводников, мм.
S1 min = 2,5 - [(1,3 / 2 + 0,25) + (0,65 / 2 + 0,1)] = 1,175.
По результатам расчета для S1 min получена отрицательная величина, что указывает на невозможность прокладки печатного проводника вблизи контактной площадки при нормах 3-го класса точности без занижения контактных площадок. Для выполнения норм необходимо в узких местах занизить контактные площадки на 0,465 мм каждую.
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками S2 min, мм, определяется по формуле
S2 min = L0 - (Dmax + 2 дp),
S2 min = 2,5 - (1,3+ 2Ч 0,25) =0,7.
По результатам расчета занижение контактных площадок требуется на 0,125.
Минимальное расстояние между двумя проводниками S3 min, мм, определяется по формуле
S3 min = L0 - (bmax + 2 дI),
S3 min = 2,5 - (0,553 + 2 Ч 0,1) = 1,75.
Минимальное расстояние между центрами двух контактных площадок при прокладке между ними N печатных проводников S4 min, мм, определяется по формуле
S4 min = 0,5D1max + 0,5D2max + 2дp + (bmax +дl)N + S(N+1),
где S - номинальное расстояние между проводниками, мм.
S4 min = 0,5 Ч 1,3+ 0,5 Ч 1,3 + 2Ч 0,25+(0,553 + 0,1) Ч 4+ 0,45 Ч (4+1) =6,662 .
Так как выбранный шаг координатной сетки 2,5, то S4 выбираем кратным шагу. S4 = 2,5мм.
Минимальное расстояние центра отверстия от края платы для прокладки N печатных проводников между контактной площадкой отверстия и краем платы S5 min, мм, определяется по формуле
S5 min = 0,5Dmax + дp + (S + bmax +дl) N + Sоп,
,где Sоп - минимальное расстояние от края платы до печатного проводника (для печатной платы толщиной более 1 мм расстояние Sоп должно быть более толщины платы).
S5 min = 0,5 Ч 1,3 + 0,25 + (0,45 + 0,553 +0,1) Ч 4 + 1 = 3,303.
Т.к. шаг координатной сетки равен 2,5, то необходимо, если это возможно по компоновке элементов отодвинуть монтажное отверстие от края платы на расстояние, кратное шагу координатной сетки (S5=5мм), либо выполнить занижение контактной площадки со стороны края платы на 1,1 мм.
Диэлектрическая проницаемость среды между проводниками Е определяется по формуле
Е = (ЕВ + ЕП) / 2,
где ЕП - диэлектрическая проницаемость материала (для стеклотекстолита СФ -1, Е П = 6);
ЕВ - диэлектрическая проницаемость воздуха, ЕВ = 1 (если плата покрыта лаком, то диэлектрическая проницаемость лака ЕЛ = 9).
Е = (1+6)/2=3,5
Погонная емкость Спог, пФ/см, определяется по формуле
Спог = Кп Е,
где Кп - коэффициент пропорциональности (определяется по графику на рисунке 3.12 [3]).
Спог = 0,625 Ч 7,5 = 4,69
Паразитная емкость C, пФ, между двумя проводниками определяется по формуле
С = Спог Li,
где Li - длина взаимного перекрытия проводников, см.
С = 4,69 Ч 0,193 = 0,77
Паразитная взаимная индуктивность M, нГн, между проводниками определяется по формуле
М = 2 Li [Ln (2 Li / (S + 0,5 (b1 + b2))) - 1],
где S - расстояние между проводниками, см;
b1, b2 - ширина печатных проводников, см.
М = 2 Ч 0,193 Ч [ Ln ((2 Ч 0,26) / (0,45+0.5) / 0,45-1)] = 0,8
Индуктивность печатного проводника L, мкГн, определяется по формуле
L = Lпог Li,
где Lпог - погонная индуктивность печатного проводника, мкГн/см
Li - длина печатного проводника, см.
L = 12 Ч 0,016 = 0,193
Рассчитанные значения паразитных С, M, L не превышают предельно допустимые, а значит дополнительных конструктивных мер для их уменьшения не требуется.
4.3 Расчет надежности
Расчет надежности - это процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычисление по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов - аналогов, по данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета.
Основные задачи испытаний на надежность:
1) Определение количественных показателей надежности разрабатываемой или выпускаемой аппаратуры с целью проверки их соответствия требованиям технических заданий;
2) Оценка схемных и конструктивных решений при проектировании и модернизации аппаратуры;
3) Выявление недостатков производства, снижающих надежность аппаратуры и оценка эффективности улучшения технологического процесса.
Исходные данные:
Условия эксплуатации - наземная лабораторная аппаратура (поправочные коэффициенты К1 = 1,04; К2 = 1,03);
Температура окружающей среды - комнатная (+20°С);
Влажность - нормальная (поправочный коэффициент К3 = 1);
Атмосферное давление соответствует высоте над уровнем моря 0 - 1км (поправочный коэффициент К4 = 1)
Интенсивности отказов элементов схемы лoi 10-6 х 1/час:
- резистор постоянный - 0,16;
- резистор переменный - 0.24;
- конденсаторы неполярные - 0,15;
- конденсаторы полярные - 0,35;
- биполярный транзистор - 0,5;
- полярный транзистор - 0,4;
- аналоговая микросхема - 0,35;
- соединения пайкой - 0,01.
Коэффициенты нагрузки элементов схемы:
- для резисторов - 0,5;
- коэффициент нагрузки конденсаторов - 0,7;
- для биполярных транзисторов - 0,7;
- для полярных транзисторов - 0,1;
- для аналоговых микросхем - 1;
- для остальных элементов схемы - 1.
Интенсивность отказов элементов с учётом условий эксплуатации определяется по формуле
лj= л0j х Кj,
где Кj - поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент определяется по формуле
Кj = К1 х К2 х К3 х К4,
где К1 - поправочный коэффициент, учитывающий воздействие вибраций;
К2 - поправочный коэффициент, учитывающий ударные нагрузки;
К3 - поправочный коэффициент, учитывающий воздействие влажности и температуры;
К4 - поправочный коэффициент, учитывающий давление окружающей среды.
Кj = 1,04 х 1,03 х 1,0 х 1,0 = 1,07.
Интенсивность отказов элементов в рабочем режиме определяется по формуле:
лjp = лj х бi,
где бi - поправочный коэффициент, учитывающий коэффициенты нагрузки и рабочие температуры элементов.
Интенсивность отказов прибора определяется по формуле
Л= л0i х Ni,
где Ni - количество элементов в группе;
n- количество элементов в группе.
Среднее время наработки до отказа определяется по формуле
Тср=1/ Л,
Результаты расчета приведены в таблице 2.
Чтобы рассчитать надежность моего устройства воспользуемся программой АСРН 2006. Все значения были взяты из справочников ОНИИП, с помощью которых была заполнена таблицу 2.
В таблице приведены обозначения:
-коэффициент режима в зависимости от температуры элемента
-коэффициент в зависимости от номинальной емкости конденсатора
-коэффициент в зависимости от электрической нагрузки конденсатора
-коэффициент жесткости условий эксплуатации для полупроводниковых приборов
-коэффициент влияния качества изготовления для полупроводниковых приборов
-коэффициент зависимости от количества контактов
-коэффициент зависимости от функционального назначения прибора
Таблица 2
|
Элементы
|
Кол-во
|
Поз. Обоз-ие
|
lэi•106, 1/ч
|
lэi•106*n, 1/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
|
590КН 8А
|
1
|
D1
|
0,0169
|
0,0169
|
0,168
|
1
|
1
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2Д 419В
|
1
|
V5
|
0,0017
|
0,0017
|
0,096
|
1
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2Д 522Б
|
1
|
V8
|
0,0033
|
0,0033
|
0,149
|
1
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2T3108A
|
1
|
V7
|
0,0037
|
0,0037
|
0,25
|
1,5
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2T3117A
|
1
|
V6
|
0.0143
|
0,0143
|
0,289
|
1,5
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2T368A
|
2
|
V1, V2
|
0.0077
|
0,0154
|
0,23
|
1,5
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
1
|
|
|
2T399A
|
1
|
V3
|
0,0163
|
0,0163
|
0,243
|
1,5
|
0,7
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2Т 939А
|
1
|
V9
|
0,4205
|
0,4205
|
3,003
|
1
|
1
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
2Т 941А
|
1
|
V4
|
0,2433
|
0,2433
|
3,003
|
1
|
1
|
1
|
1
|
-
|
-
|
|
|
Э 3-399
|
1
|
Z1
|
0,1699
|
0,1699
|
0,999
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
С 2-33Н (<1 кОм)
|
15
|
R7-R12, R14, R19, R21-R23, R25-R27, R56
|
0,0254
|
0,3805
|
0,575
|
1
|
0,7
|
1
|
1
|
1
|
-
|
|
|
С 2-33Н (1 кОм- 200 кОм)
|
13
|
R1-R6, R15-R18, R20, R24
|
0.0178
|
0,2308
|
0,575
|
0,7
|
0,7
|
1
|
1
|
1
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
1
|
C5
|
0,0035
|
0,0035
|
0,149
|
0,71
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
5
|
C1, C4, C6, C7, C9
|
0,0086
|
0,0429
|
0,149
|
1,75
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
5
|
C2, C3, C10-C12
|
0,0098
|
0,0491
|
0,149
|
2,004
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
5
|
C14, C17, C18, C20-C22
|
0,0057
|
0,0226
|
0,149
|
1,153
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
1
|
C8
|
0,0023
|
0,0023
|
0,149
|
0,466
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
3
|
C13*, C15, C16*
|
0,0030
|
0,0091
|
0,149
|
0,621
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
К 10-17б
|
2
|
C5, C19
|
0,0037
|
0,0074
|
0,149
|
0,755
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
КТ 4-25
|
1
|
C23
|
0,0025
|
0,0025
|
0,149
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
Трансформатор
|
4
|
T1-T4
|
0,0019
|
0,0076
|
1,003
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
Индуктивность
|
4
|
L1, L3, L5, L6
|
0,0010
|
0,0040
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
Сердечник
|
2
|
L2, L4
|
0,0010
|
0,0020
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
Вилка
|
3
|
X1-X3
|
0,0031
|
0,0092
|
1,227
|
1
|
1
|
1
|
-
|
-
|
-
|
|
|
РЭК 60
|
3
|
K1, K3, K5
|
0,0089
|
0,0266
|
2
|
0,31
|
1
|
1
|
1
|
1
|
-
|
|
|
Расчет вероятности безотказной работы P(t) и вероятности отказов Q(t) представлен в таблице 3.
Таблица 3 - Расчет интенсивности отказа радиоприемника.
|
Время работы, t час
|
1
|
10
|
100
|
1000
|
10000
|
180831
|
|
|
Вероятность безотказной работы, Р(t)=e -лЧt
|
0,99999447
|
0,9999447
|
0,999447
|
0,99447
|
0,9447
|
0,37
|
|
|
Вероятность отказа, Q(t) = 1- P(t)
|
0,00000553
|
0,0000553
|
0,000553
|
0,00553
|
0,0553
|
0,63
|
|
|
График зависимости вероятности безотказной работы P(t) и вероятности отказов Q(t) изображен на рисунке 10
Рисунок 4.1
4.4 Технико-экономический расчет
Экономический расчет проводится с целью определения себестоимости изделия. Экономический расчет проводится согласно технологическому процессу.
Программа выпуска расчетная. Разряд работ, норма штучного времени, оборудование приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Технологический процесс сборки и монтажа печатного узла
|
№
|
Наименование операции
|
Разряд работ
|
Норма штучного времени (Тшт.), мин
|
Оборудование
|
|
|
1
|
Комплектовка
|
3
|
10
|
Стол монтажника
|
|
|
2
|
Входной контроль
|
4
|
5
|
Стол контролера
|
|
|
3
|
Маркировка
|
3
|
0.5
|
Стол маркировщика
|
|
|
4
|
Лужение
|
3
|
10
|
Стол монтажника
|
|
|
5
|
Сборка
|
3
|
5
|
Стол сборщика
|
|
|
6
|
Монтаж
|
4
|
20
|
Стол монтажника
|
|
|
7
|
Лакировка
|
4
|
1
|
Стол лакировщика
|
|
|
8
|
Выходной контроль
|
4
|
10
|
Стол контролера
|
|
|
ИТОГО
|
|
61,5
|
|
|
|
Производственные расчеты
Расчет количества изделий
Nпр=(Fэф*К 3*Сус*60)/(Sшт*(1+d/100))=70773
Расчет фонда времени работы оборудования
Таблица 5 - Баланс времени работы оборудования в год
|
Показатели
|
Значения
|
|
|
Календарный период, в днях
Праздничные и выходные, дни
Количество рабочих дней
Режим работы, смены
Продолжительность смены, в часах
Номинальный фонд времени работы оборудования, час
Потери рабочего времени на ремонт оборудования, час
Эффективный фонд времени работы оборудования, час
|
366
118
247
2
8
3952
200
3752
|
|
|
Расчет потребного количества единиц оборудования
Потребное количество оборудования Cipm, в единицах, рассчитывается по формуле
где Тшт - норма штучного времени по технологическому процессу, в минутах;
Fэф - эффективный фонд времени работы оборудования, в часах;
Nih/час - годовая трудоемкость в н/часах по данной операции;
Впр - выработка на одно рабочее место, в часах;
Квн - коэффициент выполнения нормы (Квн = 1).
Выработка на одно рабочее место Впр, в часах определяется по формуле
Впр=Fэф*Квн,
Впр = 3752*1 = 3752.
Расчет производим по одной операции, остальные сводим в таблицу 4.5
Принятое количество оборудования определяем, округляя расчетное до целого числа в большую сторону.
Расчет загрузки оборудования
Процент загрузки оборудования %Заг, на данной операции определяем по формуле
%Заг.ср=Срм/Спрм*100%, %Заг = Срм/Спрм,
где Срм - расчетное количество оборудования;
Спрм - принятое количество оборудования.
%Заг = (3,14/4)*100 = 78,5.
Средний процент загрузки %Заг.ср, определяем по формуле
%Заг.ср=SСрм/SСпрм*100%,
где SСрм - суммарное количество единиц расчетного оборудования;
SСпрм - суммарное количество единиц принятого оборудования.
%Заг.ср= 19,36/25*100=74,5.
Таблица 6 - Расчет потребного количества оборудования
|
Наименование оборудования
|
шт, мин
|
Программа выпуска
|
Выработка на 1 раб. место, в часах
|
Количество оборудования
|
%загрузки оборудования
|
|
|
|
Шт.
|
Н/час
|
|
Расчетное
|
Принятое
|
|
|
|
Стол монтажника
|
10
|
70773
|
11796
|
3752
|
3,14
|
4
|
78,5
|
|
|
Стол контролера
|
5
|
|
5898
|
|
1,57
|
2
|
78,5
|
|
|
Стол маркировщика
|
0,5
|
|
590
|
|
0,16
|
1
|
16
|
|
|
Стол монтажника
|
10
|
|
11796
|
|
3,14
|
4
|
78,5
|
|
|
Стол сборщика
|
5
|
|
5898
|
|
1,57
|
2
|
78,5
|
|
|
Стол монтажника
|
20
|
|
23591
|
|
6,29
|
7
|
89,9
|
|
|
Стол лакировщика
|
1
|
|
1180
|
|
0,35
|
1
|
35
|
|
|
Стол контролера
|
10
|
|
11796
|
|
3,14
|
4
|
78,5
|
|
|
ИТОГО
|
61,5
|
70773
|
72545
|
3752
|
19,36
|
25
|
74,5
|
|
|
Оборудование загружено только на 74%, поэтому на данном участке возможно размещение изготовления аналогичных изделий с целью дозагрузки оборудования до норматива (85%).
Общую стоимость с учетом монтажа определяем, как произведение стоимости единицы оборудования на количество принятых единиц оборудования на коэффициент 1,15.
Расчет численности рабочих
Расчет полезного фонда рабочего времени
Расчет полезного фонда рабочего времени одного рабочего произведем по таблице 8
Полезный фонд времени Fп, в часах, определяется по формуле
Fп=Fн-Fн*%П/100%,
где Fн - номинальный фонд работы одного рабочего в год, в часах;
%П - процент потерь (всего) рабочего времени.
Fп = 1976-85*2,92/100= 17,3.
Таблица 7 - Сводная ведомость стоимости оборудования
|
Наименование оборудования
|
Количество принятого оборудования
|
Стоимость оборудования, рублей
|
|
|
|
Единицы оборудования
|
Общая, с учетом монтажа
|
|
|
Стол монтажника (Шкурка, шаблон, полуавтомат, приспособление для выпрямления)
|
4
|
20000
|
80000
|
|
|
Стол контролера (Браслет, лупа, микроскоп)
|
2
|
10000
|
20000
|
|
|
Стол маркировщика
|
1
|
15000
|
15000
|
|
|
Стол монтажника (Электрическая лудилка, тара для флюса, кисть)
|
4
|
20000
|
80000
|
|
|
Стол сборщика
|
2
|
15000
|
30000
|
|
|
Стол монтажника (кисть, термопара, тара для флюса)
|
6
|
20000
|
120000
|
|
|
Стол лакировщика (Ножницы, защитная бумага, ванна лакировочная, сушильный шкаф)
|
1
|
15000
|
15000
|
|
|
Стол контролера (Микроскоп, лупа)
|
4
|
10000
|
40000
|
|
|
ИТОГО
|
24
|
|
400000
|
|
|
Таблица 8 - Баланс рабочего времени одного рабочего в год
|
Показатели
|
Дни
|
Часы
|
%
|
|
|
Календарный фонд времени Праздничные и выходные дни Количество рабочих дней (номинальный фонд) Целодневные потери: а) Очередной отпуск б) Дополнительный отпуск в) Не выходы по болезни г) Выполнение гос. обязанностей д) Ученический отпуск Итого потерь Полезный фонд времени (Fп) Средняя продолжительность рабочего дня
|
365 118 247 28 6 1,5 0,5 0,5 36,5 - -
|
- - 1976 224 48 12 4 4 292 1680 6,8
|
- - 100 11,3 2,4 0,6 0,2 0,2 14,7 85 -
|
|
|
Среднюю продолжительность рабочего дня определяем, как частное от деления полезного фонда на количество рабочих дней в году.
Расчет численности основных производственных рабочих
Численность основных производственных рабочих Чip (человек), определяется по формуле
Чip = Nih/Выр,
где Выр - выработка одного рабочего, в часах.
Чip1 = 11796 / 1680 = 7,02.
Выработка одного рабочего Выр, в часах определяется по формуле
Выр = Fп*Квн,
Выр = 1680*1 = 1680.
Для остальных операций расчет выполнен в таблице 9
Принимаем численность рабочих, округляя расчетную до целого числа в меньшую сторону. Рабочий должен быть загружен не менее 100%, если меньше, то совмещаем операции или организуем многостаночное обслуживание.
Средний процент загруженности и загруженность по операциям производственных рабочих Ср%, определяем аналогично формулам
%Заг1 = 7,02 / 8 * 100 = 87,75.
% Заг. Ср = 43,18 / 49 * 100 = 88,1.
Таблица 9 - Расчет численности основных производственных рабочих
|
Профессия
|
Тшт, мин
|
Программа выпуска
|
Выработка 1 рабочего, час
|
Численность
|
% загрузки
|
|
|
|
Шт.
|
Н/час
|
|
Расчетная
|
Принятая
|
|
|
|
Комплектовщик
|
10
|
70773
|
11796
|
1680
|
7,02
|
8
|
87,75
|
|
|
Контролер
|
5
|
|
5898
|
|
3,51
|
4
|
87,75
|
|
|
Маркировщик
|
0,5
|
|
590
|
|
0,35
|
1
|
35
|
|
|
Монтажник
|
10
|
|
11796
|
|
7,02
|
8
|
87,75
|
|
|
Сборщик
|
5
|
|
5898
|
|
3,51
|
4
|
87,75
|
|
|
Монтажник
|
20
|
|
23591
|
|
14,04
|
15
|
93,6
|
|
|
Лакировщик
|
1
|
|
1180
|
|
0,71
|
1
|
71
|
|
|
Контролер
|
10
|
|
11796
|
|
7,02
|
8
|
87,75
|
|
|
ИТОГО
|
61,5
|
|
72545
|
|
43,18
|
49
|
88,1
|
|
|
Расчет численности вспомогательных рабочих
Численность вспомогательных рабочих определяем из расчета 15-20% от числа основных производственных рабочих. Численность младшего обслуживающего персонала определяется из соотношения 1/500 мІ.
Таблица 10 - Численность вспомогательных рабочих
|
Профессия
|
Количество
|
Разряд
|
|
|
Слесарь - наладчик
|
2
|
4
|
|
|
Уборщик
|
1
|
1
|
|
|
ИТОГО
|
3
|
|
|
|
Расчет численности инженерно-технических работников (ИТР)
Численность ИТР принимаем исходя из норм управляемости.
Согласно действующим нормативам по управляемости принимаем:
- начальник участка - 1;
- мастер - 2;
- технолог - 1.
Ведомость состава работающих на участке
Ведомость отражает, какую долю составляет каждая категория работающих в общей численности.
Таблица 11 - Ведомость состава работающих на участке
|
Категория работающих
|
Количество
|
Удельный вес, %
|
|
|
ИТР
|
4
|
8,16
|
|
|
Вспомогательные рабочие
|
3
|
6,12
|
|
|
Основные рабочие
|
44
|
89,79
|
|
|
ИТОГО
|
49
|
100
|
|
|
Экономические расчеты
Потребное количество материалов и затрат определено в таблице 12.
Таблица 12 - Потребное количество материалов и затрат
|
Наименование материала и комплекта
|
Единицы измерения
|
Расход
|
Цена за единицу измерения, руб.
|
Затраты в руб.
|
|
|
|
На изделие
|
На выпуск
|
|
На одно изделие
|
На программу
|
|
|
Плата
|
шт.
|
1
|
10000
|
10
|
10
|
100000
|
|
|
Припой
|
кг.
|
0,016
|
160
|
1000
|
1,6
|
1600
|
|
|
Комплект радиоэлементов
|
шт.
|
1
|
10000
|
200
|
200
|
2000000
|
|
|
Дополнительные материалы
|
руб.
|
50
|
10000
|
-
|
50
|
50000
|
|
|
ИТОГО
|
|
|
|
|
386.67
|
2616000
|
|
|
Расчет фонда заработной платы
Расчет фонда оплаты труда основных производственных рабочих
Фонд заработной платы основных производственных рабочих складывается из тарифной заработной платы и доплат. Для расчетов используем данные таблицы 13.
Определяем расценку по каждой операции Ri, в рублях по формуле
Ri = Тшт*Cmi/60,
где Cim - тарифная часовая ставка соответствующая разряду выполняемой операции.
Ri1 = 10*62,44/60 = 10,4.
Для остальных операций расчет выполнен в таблице 13.
Таблица 13 - Тарифная расценка основных работ
|
Операция
|
Разряд работ
|
Норма штучного времени
|
Тарифная ставка, в рублях
|
Расценка, в рублях
|
Средняя ставка, в рублях
|
Средний разряд работ
|
|
|
Комплектовка
|
3
|
10
|
62,44
|
10,4
|
64,62
|
3,58
|
|
|
Входной контроль
|
4
|
5
|
80
|
5,6
|
|
|
|
|
Маркировка
|
3
|
0,5
|
62,5
|
0,1
|
|
|
|
|
Лужение
|
3
|
10
|
62,5
|
10,5
|
|
|
|
|
Сборка
|
3
|
5
|
67,5
|
5,2
|
|
|
|
|
Монтаж
|
4
|
20
|
66,8
|
22,3
|
|
|
|
|
Лакировка
|
4
|
1
|
62,5
|
1,1
|
|
|
|
|
Выходной контроль
|
4
|
10
|
80
|
11,2
|
|
|
|
|
ИТОГО
|
|
61,5
|
544,24
|
66,4
|
|
|
|
|
Определяем среднюю тарифную ставку Cm ср, в рублях по формуле
Cm ср = еRi*60/е Тшт,
где еRi - общая расценка по основным операциям.
Cm ср = (70 * 60) / 61,5 = 81,55.
Определяем средний разряд работ Рср по формуле
Рср = е (Pi*Тшт)/ еTшт,
где Pi - разряд работ по данной операции.
Рср = (10 * 3) + (5 * 4) + (0,5 * 3) + (10 * 3) + (5 * 3) + (20 * 4) + (1 * 4)+ + (10 * 4) / 61,5 = 3,58.
Значения расчетов заносим в таблицу 4.13.
Определяем тарифную заработную плату Зтар, в рублях по формуле
Зтар=Сmср*N,
где N - трудоемкость годового выпуска в н/часах, по всем операциям технологического процесса.
Зтар = 64,62 * 72545 = 5916044,75.
Определяем основную заработную плату с премией и поясной надбавкой Зосн, в рублях по формуле
Зосн = Зтар(1+Пр/100%)*(1+Пн/100%),
где Пр - процент премии 30 %;
Пн - процент поясной надбавки 15%.
Зосн = 5916044,75 (1 + 10 / 100) * (1 + 15 / 100) = 7483796,60875.
Определяем дополнительную заработную плату Здоп, в рублях по формуле
Здоп = Зосн*Д/100%,
где Д - процент доплат к основной заработной плате 10%.
Здоп = 7483796,60875 * 10 / 100 = 748379,660875.
Определяем общий фонд заработной платы Зобщ, в рублях по формуле
Зобщ = Зосн+Здоп,
Зобщ = 7483796,60875 + 748379,660875 = 8232176,269625.
Определяем среднемесячную заработную плату основных производственных рабочих Зсрм, в рублях по формуле
Зсрм = Зобщ/(Чосн*12),
где Чосн - принятое число основных рабочих.
Зсрм = 8232176,269625 / (44 * 12) = 15591,24.
Данные расчетов сводим в таблицу 14.
Расчет фонда оплаты труда вспомогательных рабочих
Общий фонд заработной платы вспомогательных рабочих определяется аналогично расчету по основным рабочим.
Таблица 14- Заработная плата основных рабочих, в рублях
|
Средняя тарифная ставка
|
Трудоемкость годового выпуска
|
Годовой фонд оплаты
|
Среднемесячная заработная плата
|
|
|
|
Зтар
|
Пр%
|
Зосн
|
Д%
|
Здоп
|
Зобщ
|
|
|
|
64,62
|
72545
|
5916044
|
10
|
7483796
|
15
|
748379
|
8232176
|
15951
|
|
|
Таблица 15 - Тариф вспомогательных работ
|
Наименование показателя
|
Численность вспомогательных рабочих
|
Разряд рабочего
|
Тарифный коэффициент
|
Тарифная ставка, в рублях
|
|
|
Условное обозначение
|
n
|
p
|
Kт
|
Cт
|
|
|
Слесарь - наладчик
|
2
|
4
|
1,5
|
40,5
|
|
|
Уборщик
|
1
|
1
|
1
|
27
|
|
|
ИТОГО
|
3
|
3
|
1,33
|
35,9
|
|
|
Средний разряд Рср, определяется по формуле
Рср = е (ni*Pi)/ еn,
где ni - численность вспомогательных рабочих с данным разрядом;
Pi - разряд данных рабочих.
Рср = (2*4)+(1*1)/3 = 4.
Средний тарифный коэффициент определяется аналогично среднему разряду, заменяется разряд на тарифный коэффициент.
Кт.ср = (2*1,5)+(1*1)/3 = 1,33.
Определяем среднюю тарифную ставку за час работ Ст ср, в рублях по формуле
Ст ср = СтIp*Кт ср,
где СтIр - ставка часовая первого разряд, в рублях;
Кт ср - средний тарифный коэффициент.
Ст ср = 27*1,33 = 35,91.
Определяем заработную плату вспомогательных рабочих по тарифу Зтар, в рублях
Зтар = Ст ср*Fn*еn,
где Fn - полезный годовой фонд времени работы вспомогательного рабочего, в часах;
еn - общая численность вспомогательных рабочих.
Зтар = 35,91* 1680 * 3 = 180986.
Расчет фонда заработной платы и средней месячной заработной платы сводится в таблицу 16.
Таблица 16 - Заработная плата вспомогательных рабочих, в рублях
|
Численность рабочих
|
Полезный фонд времени
|
Годовой фонд заработной платы
|
Среднемесячная заработная плата
|
|
|
|
Тарифная заработная плата
|
Премия
|
Основная заработная плата
|
Заработная плата доп
|
|
|
|
|
|
Пр %
|
сумма
|
Д%
|
Сумма
|
|
|
|
3
|
1680
|
180986
|
10
|
228947
|
15
|
22895
|
6995,6
|
|
|
Таблица 17 - Заработная плата инженерно - технических работников, в рублях
|
Занимаемая должность
|
Численность
|
Оклад за месяц
|
Месячный фонд заработной платы
|
Годовой фонд
|
|
|
|
|
Премия
|
Поясная
|
Заработная плата
|
|
|
|
|
|
%
|
Сумма
|
%
|
Сумма
|
|
|
|
|
Нач. участка Мастер Технолог
|
1 1 1
|
9318 7177 8623
|
30
|
2795 2153 2587
|
15
|
1817 1400 1682
|
13930 10738 12892
|
167160 128760 154704
|
|
|
Итого
|
3
|
|
|
|
|
|
|
450624
|
|
|
Годовой фонд определяется по каждой должности путем умножения месячной заработной платы на численность и число месяцев в году.
Оклад устанавливается исходя из разряда, соответствующего должности.
Премия определяется в % от оклада. Премия равна 10%.
Заработная плата за месяц включает: оклад, премию, поясную надбавку.
Расчет себестоимости
Себестоимость изделия учитывает все статьи затрат и затраты на выпуск. Калькуляция на изделие приведена в таблице 18.
Расчет оценочных показателей деятельности участка.
Основные технико-экономические показатели проектируемого участка представлены в таблице 19
Таблица 18 - Калькуляция на изделие, в рублях
|
Наименование статей затрат
|
Изделие
|
Годовой выпуск
|
|
|
Основные материалы Вспомогательные материалы Основная заработная плата Дополнительная заработная плата Отчисления на соц. нужды, 26% от общ. з/п РЭСО, 111% от осн. з/п Цеховые расходы, 131% от осн з/п Итого цеховая себестоимость Внепроизводственные расходы, 5% от пр. себест. Итого полная себестоимость Размер прибыли Прибыль Проект оптовой цены
|
211,6 50 748,4 104,8 254,5 830,7 980,4 3180,3 159 3340 20% 667 4007,2
|
2116000 500000 7483796,6 1047731,5 2544490,8 8307014,3 9803773,6 31802806,8 1590140,4 33392947,2 - 6678589,5 40071536,7
|
|
|
Таблица 19 - Основные показатели участка
|
Показатели
|
Единицы измерения
|
Значения
|
|
|
1 Годовой выпуск продукции а) в натуральном выражении б) по себестоимости 2 Общая стоимость оборудования 3 Численность работающих а) основные рабочие б) вспомогательные рабочие в) И.Т. Р. 3 Выпуск продукции на одного работающего 4 Выпуск продукции на одного рабочего 5 Фонд заработной платы, всего а) основных рабочих б) вспомогательных рабочих в) И.Т. Р. 6 Среднемесячная заработная плата одного работающего в т.ч. рабочего 7 Фондовооруженность 8 Фондоотдача 9 Уровень рентабельности продукции
|
шт. руб. руб. чел. чел. чел. чел. руб. руб. руб. руб. руб. руб. руб. руб. руб. %
|
10000 40071536,7 400000 49 44 3 4 817786,5 910716,7 9189018,3 8232176,3 251842 705000 16508,9 8163,3 100,2 20
|
|
|
5. Мероприятия по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды
Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
При производстве радиоэлектронных устройств используются разнообразные технологические процессы, связанные с обработкой различных материалов, последующим монтажом и сборкой изделий.
При электромонтаже, проведении ремонтно-восстановительных работ по изготовлению РЭА широко используется пайка.
К работе по пайке допускаются лица, прошедшие обучение безопасным приемам труда, имеющим соответствующую квалификационную группу по электробезопасности. Работники проходят предварительный при приеме на работу медицинский осмотр и периодические медосмотры один раз в два года. Обеспечиваются бесплатно специальной одеждой (хлопчатобумажными халатами).
При электромонтаже, проведении ремонтно-восстановительных работ по изготовлению РЭА широко используется пайка. Процесс пайки сопровождается загрязнением воздушной среды, рабочих поверхностей, одежды и кожи рук, работающих свинцом, это может привести к свинцовым отравлениям организма. В целях предупреждения отравления свинцом пайку сплавами, содержащими свинец, необходимо проводить в выделенных помещениях. Стены, оконные рамы, отопительные принадлежности, воздухопроводы должны быть гладкими и покрыты масляной краской светлых тонов.
Рабочие поверхности столов должны быть покрыты пластиком. Использовать настольное стекло запрещается. Поверхность ящиков для хранения инструментов должна покрываться легко моющимися материалами, а изнутри окрашиваться масляной краской.
Использующиеся сплавы и флюсы должны помещаться в тару, исключающую загрязнение рабочих поверхностей свинцом.
Рабочие места должны быть оборудованы местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость движения воздуха непосредственно на месте пайки не менее 0,6 м/с.
Паяльники, находящиеся в рабочем состоянии, всегда должны быть в зоне действия вытяжной вентиляции.
Для электропитания паяльников и переносных ламп в помещении должны быть установлены на стене розетки напряжением 42В переменного тока.
Ветошь, применяемая при чистке и пайке оборудования, а также при уборке рабочих мест, необходимо собираться в бачки с крышками. Повторное применение использованной ветоши запрещается.
Хранение какой-либо одежды или личных вещей в помещении, выделенном для пайки, запрещается. Хранение рабочей и какой-либо иной одежды в гардеробе должно быть раздельным.
Перед приемом пищи и курением работники обязаны мыть руки и полоскать рот водой.
К работе с электроинструментами допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр и признанный годным для выполнения работ. Вводный инструктаж по охране труда и первичный инструктаж на рабочем месте, ознакомленный со специальными инструкциями по работе с инструментом, с правилами пожарной безопасности, усвоивший безопасные приемы работы, знающий и умеющий применять методы оказания первой помощи при несчастных случаях и имеющий соответствующую группу по электробезопасности.
Привести в порядок рабочую специальную одежду и обувь: застегнуть обшлага рукавов, заправить одежду и застегнуть ее на все пуговицы, надеть головной убор, подготовить защитные очки. Осмотреть рабочее место, убрать все, что может помешать выполнению работ или создать дополнительную опасность. Проверить освещенность рабочего места (освещенность должна быть достаточной, но свет не должен слепить глаза). В случае недостаточности общего освещения необходимо применять для местного освещения переносные инвентарные светильники напряжением 1В с рукояткой из диэлектрического материала, защитной сеткой и вилкой, конструкция которой исключает возможность ее подключения в розетку напряжением свыше 12 В.
Электроинструмент необходимо подвергнуть внешнему осмотру и проверке на холостом ходу. При внешнем осмотре проверить и убедиться в том, что:
- отсутствуют трещины и другие повреждения на корпусе;
- исправен кабель (шнур), его защитные трубки и штепсельные вилки;
- вставной инструмент (сверла, отвертки, ключи, зенкеры и т.п.) правильно заточен, не имеет трещин, выбоин, заусенцев и прочих дефектов.
На холостом ходу проверить:
- четкость работы пускового устройства (выключателя);
- нет ли повышенного шума, стука и вибрации.
Запрещается эксплуатировать оборудование при возникновении во время работы следующих неисправностей:
- повреждения штепсельного соединения и кабеля;
- нечеткой работы выключателя;
- появление дыма или запаха, характерного для горящей изоляции;
- поломки или появления трещин в корпусной детали, рукоятке, защитном ограждении;
- повреждения вставного инструмента.
Ручным электроинструментом с двойной изоляцией разрешается производить работы без применения защитных средств: диэлектрических перчаток, бот, ковриков. Запрещается заземлять металлические части электрического ручного инструмента с двойной изоляцией. Электроинструмент необходимо подвергать ревизии через каждые 100 часов работы, но не реже одного раза в три месяца.
Исправность изоляции должна проверяться мегомметром на 500В при включенном выключателе. Результаты ревизии, а также время работы машины (календарное или машинное) должны заноситься в специальный прошнурованный журнал.
Для очистки и промывки деталей могут быть использованы различные приемы: обдувка сжатым воздухом, травление, промывка растворами и проточной водой. Для промывки часто используется спирто-бензиновая смесь, которая является легковоспламеняющимся веществом. При использовании спирто-бензиновой смеси может возникнуть опасность пожара. Для быстрого устранения очага пожара на каждом рабочем месте должен находиться огнетушитель, либо ящик с песком. А также на каждом участке должны быть средства связи для быстрого вызова городской пожарной части. Во избежание пожара легковоспламеняющиеся вещества должны храниться в специальной таре. На рабочем месте запас жидкостей не должен превышать сменной потребности.
Перед выдачей на руки рабочему электроинструмента он должен быть в присутствии рабочего подвергнут:
- внешнему осмотру;
- проверке исправности изоляции;
- проверке работы на холостом ходу.
На своем рабочем месте каждый работник осуществляет первый уровень контроля состояния условий труда, что заключается в следующем:
-при обнаружении перед началом работ нарушений, несоответствий инструкции рабочий не начинает работу, пока не устранит их.
С вопросами охраны труда неразрывно связано решение вопросов охраны окружающей среды. Загрязнение атмосферы, водных источников и почвы приводит к снижению отдачи всех видов производственных ресурсов. Экономический ущерб от загрязнений окружающей среды проявляется в росте заболеваемости населения, ускорении износа и порче основных фондов и личного имущества граждан, падении продуктивности земельных, водных и лесных ресурсов. Планирование функций управления охраной окружающей среды должно обеспечивать предотвращение вредного воздействия промышленных отходов на окружающую среду и здоровье человека. Снижение загрязнения окружающей среды достигается путем разработки и внедрения различных методов, направленных на охрану окружающей среды. Под методами охраны окружающей среды от загрязнений понимается совокупность технических и организационных мероприятий, позволяющих свести к минимуму или совершенно исключить выбросы в биосферу загрязнений. Методы охраны окружающей среды от промышленных загрязнений включают как различные методы очистки с использованием специальной аппаратуры и очистных сооружений, так и совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов и оборудования с сокращением отходов до минимума.
Очистка воздуха, загрязняемого на промышленных предприятиях, занимает исключительно большое место в системе мероприятий по охране от загрязнения приземного слоя атмосферы вблизи предприятий. Для очистки и обезвреживания выбрасываемого воздуха применяют различные фильтры, пыле- и газоуловители, пылеосадочные камеры, циклоны и др. устройства.
Заключение
В ходе выполнения дипломного проекта был произведён анализ блока усиления и преобразования сигналов в промежуточную частоту.
Был проведён конструктивно-технологический анализ, по результатам которого была выбрана конструкция, изображённая на чертеже ТехЭРС.ДП.РА 09.01.
Для проверки рациональности произведённой компоновки и трассировки печатной платы блока усиления и преобразования сигналов в промежуточную частоту, был произведён конструктивно-технологический анализ печатного монтажа. Полученные результаты расчётов печатного монтажа подтвердили рациональность выбранного метода изготовления и класса точности выполнения проводящего рисунка плат устройства. При проведении расчёта надёжности были получены следующие параметры:
- интенсивность отказов автоматического многофункционального зарядного устройства 1/час,
- среднее время наработки до отказа час.
Это довольно хорошие результаты для устройства.
По результатам экономического расчёта себестоимость печатной платы блока составила 3340 р. на единицу изделия.
Для сокращения времени разработки технологического процесса и повышения эффективности производства были использованы стандартные операции из ТТП отрасли и предприятия. Составленный маршрутно-операционный технологический процесс ориентирован на малосерийное производство.
Для уменьшения травмоопасности производства были проанализированы требования безопасности при выполнении различных технологических операций, а также правила пожарной профилактики и охраны окружающей среды.
Список используемой литературы
1. Глушков В.С. - Методические указание по конструктивно-технологическому расчету печатного монтажа.
2. Компановка и конструкции микроэлектронной аппаратуры. Под ред. Б.Ф. Высоцкого. Радио и связь,2012г.
3. Радиоприемные устройства. Учебник для техникумов. Радио связь 2014.
4. Грузинов В.П.; Грибов В.Д. Экономика предприятия М.: Финансы и статистика 2011
5. Каталог ООО 'ДАН', 'Платан', 2004-2005 г.
6. Павловский В.В. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА., 1982г.
7. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочник, под редакцией Э.Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 2010 г.
8. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры.
9. Электронные источники сети Интернет.
